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抗生物素蛋白与DNA相互作用的单分子研究

曹博智 林瑜 王艳伟 杨光参

抗生物素蛋白与DNA相互作用的单分子研究

曹博智, 林瑜, 王艳伟, 杨光参
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  • 抗生物素蛋白(avidin)在生物单分子实验中被广泛用于DNA与修饰表面的连接, 同时avidin也可作为一种DNA载体用于基因治疗中. 本文利用原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)、 单分子磁镊(MT)技术系统地研究了avidin与DNA之间的相互作用, 以及avidin引起DNA凝聚的机理. 首先通过AFM对avidin-DNA复合体形貌进行观察, 发现不但有avidin导致DNA凝聚的环状形貌, 同时也存在avidin自身聚集引起的DNA凝聚现象, 通过定量分析, 发现其凝聚尺寸越来越小, 而当avidin浓度大于2 ngL-1时, 其凝聚尺寸又突然变大. DLS实验结果也显示了同样的规律, 伴随着avidin浓度的升高, DNA的粒径大小从大约170 nm减小到125 nm左右, 其电泳迁移率由-2.76(10-4 cm2V-1s-1) 变化到-0.1(10-4 cm2V-1s-1). 此外, 通过MT技术的力谱曲线变化, 发现avidin导致的DNA凝聚与其他多价离子相比, 长度的变化曲线几乎呈线性变化, 偶尔存在少而小的阶跃, 这种变化趋势与组蛋白的变化曲线更相似. 因此可以判断, avidin 导致DNA凝聚是由avidin与DNA的静电吸引和avidin自身聚集两种相互作用引起的.
      通信作者: 杨光参, yanggc@wzu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11274245,11574232)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11304232)、浙江省自然科学基金面上项目(批准号:LY14F050008)和温州大学创新基金(批准号:3162014036)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-23
  • 修回日期:  2016-04-03
  • 刊出日期:  2016-07-05

抗生物素蛋白与DNA相互作用的单分子研究

  • 1. 温州大学物理与电子信息工程学院, 温州 325035
  • 通信作者: 杨光参, yanggc@wzu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11274245,11574232)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11304232)、浙江省自然科学基金面上项目(批准号:LY14F050008)和温州大学创新基金(批准号:3162014036)资助的课题.

摘要: 抗生物素蛋白(avidin)在生物单分子实验中被广泛用于DNA与修饰表面的连接, 同时avidin也可作为一种DNA载体用于基因治疗中. 本文利用原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)、 单分子磁镊(MT)技术系统地研究了avidin与DNA之间的相互作用, 以及avidin引起DNA凝聚的机理. 首先通过AFM对avidin-DNA复合体形貌进行观察, 发现不但有avidin导致DNA凝聚的环状形貌, 同时也存在avidin自身聚集引起的DNA凝聚现象, 通过定量分析, 发现其凝聚尺寸越来越小, 而当avidin浓度大于2 ngL-1时, 其凝聚尺寸又突然变大. DLS实验结果也显示了同样的规律, 伴随着avidin浓度的升高, DNA的粒径大小从大约170 nm减小到125 nm左右, 其电泳迁移率由-2.76(10-4 cm2V-1s-1) 变化到-0.1(10-4 cm2V-1s-1). 此外, 通过MT技术的力谱曲线变化, 发现avidin导致的DNA凝聚与其他多价离子相比, 长度的变化曲线几乎呈线性变化, 偶尔存在少而小的阶跃, 这种变化趋势与组蛋白的变化曲线更相似. 因此可以判断, avidin 导致DNA凝聚是由avidin与DNA的静电吸引和avidin自身聚集两种相互作用引起的.

English Abstract

参考文献 (28)

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